(57)【要約】【課題】均一かつ低コストで製造可能な、特定の配向状態の液晶層を有する光学積層体及びその製造方法、この光学積層体を用いる輝度向上フィルム、並びに偏光光源装置及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】透明基材上にフッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶組成物を塗布し、次いで化学作用照射することにより、液晶層の螺旋ピッチを厚さ方向に徐々に変化した構造を有する液晶層を有する光学積層（広帯域円偏光分離膜）と、式Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直交する２方向の屈折率を表し、ｎｘ＞ｎｙである。ｎｚは厚さ方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）定義されたＲｔｈを持つ位相差素子及び１／４波長板とを含む輝度向上フィルム、この輝度向上フィルムを備える偏光光源装置及び液晶表示装置。【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材上に液晶分子の螺旋ピッチが連続的に変化する液晶層を有する光学積層体であって、該液晶層にフッ化アルキル基を有する化合物を含有していることを特徴とする光学積層体。
【請求項２】
フッ化アルキル基を有する化合物が末端フッ化アルキル基含有重合体であることを特徴とする請求項１記載の光学積層体。
【請求項３】
フッ化アルキル基を有する化合物が少なくとも一部に光学活性な部位を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学積層体。
【請求項４】
液晶層がコレステリック層であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の光学積層体。
【請求項５】
少なくともフッ化アルキル基を有する化合物、液晶化合物、及び溶剤を含む液晶塗布液を透明基材上に塗布する工程を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学積層体の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４いずれかに記載の光学積層体、式Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直交する２方向の屈折率を表し、ｎｘ＞ｎｙである。ｎｚは厚さ方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）で定義されるＲｔｈが−２０ｎｍ〜−１０００ｎｍである位相差素子、及び１／４波長板を含むことを特徴とする輝度向上フィルム。
【請求項７】
請求項６記載の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする偏光光源装置。
【請求項８】
請求項７記載の偏光光源装置を備え、さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基材上に配向制御された液晶層を有する光学積層体及びその製造方法、この光学積層体を用いる輝度向上フィルム、並びに偏光光源装置及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴ表示装置に比べて、小型でコンパクトな液晶表示装置を備えた様々な機器が普及してきている。例えばパーソナルコンピュータあるいはビデオカメラ等民生用機器を始めとして各種機器の小型化に対する市場ニーズは高く、具体的には、ラップトップ型コンピュータあるいは液晶モニタ付カメラと呼ばれる小型化された携帯可能な機器が広く普及してきた。これらの機器において、液晶表示装置を具備することは必須となっており、あわせてカラー表示化、高輝度化など高機能高性能化への要求は強い。それに伴い、液晶表示装置に用いられる偏光板、視野角補償フィルム、広帯域１／４波長板、輝度向上フィルム等の光学フィルムの性能や、その生産性、製造コストに対する要求も高まっている。
【０００３】
光学フィルムには表示に用いる光の偏光状態を制御する位相差フィルムの他に、表示時の明るさを増大させるための輝度向上フィルムが知られている。輝度向上フィルムとしては、その構成要素の中に入射光を偏光状態に応じて透過光と反射光に分離するための偏光分離膜を有するものが現在用いられている。
偏光分離膜としては異方性ポリマー層を多数積層した直線偏光分離膜や、コレステリック液晶層を用いた円偏光分離膜等が知られている。これらの内、前者の直線偏光分離層については数百層もの異方性層を積層する必要があり、非常に高価であるという問題を抱えている。また、後者の円偏光分離膜は、棒状液晶分子あるいは側鎖型液晶性高分子の液晶性基が層法線と平行な螺旋軸を回転軸として厚さ方向に捩れた構造の液晶層を有し、その選択反射特性を利用して、左右回転の円偏光を透過光と反射光に分離するものである。しかし、液晶を用いてこの選択反射層を形成した場合、この選択反射層の選択反射の波長域は数十ｎｍ程度であり、このままでは輝度向上フィルムとして使用することはできない。従って、可視光全域にわたって円偏光分離を行うために反射帯域を可視域において広帯域化する必要がある。
広帯域化手法として、特許文献１に開示されているような異なる反射帯域を有する液晶層を複数設ける方法、特許文献２に開示されているように、異なる反応性を有するキラルモノマー、ネマチックモノマー混合物を塗布し、次いで強度が変化するようなプロファイルで紫外線、Ｘ線等の化学作用照射することによりコレステリック液晶層の螺旋ピッチを厚さ方向に徐々に変化した構造にする方法等により広帯域選択反射層を形成することが試みられている。しかしながら、いずれの方法も生産性及びコストに関して課題を残しているのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７１７３１号公報
【特許文献２】特開平６−２８１８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、均一かつ低コストで製造可能な、特定の配向状態の液晶層を有する光学積層体及びその製造方法、この光学積層体を用いる輝度向上フィルム、並びに偏光光源装置及び液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、透明基材上にフッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶組成物を塗布し、次いで化学作用照射することにより、液晶層の螺旋ピッチを厚さ方向に徐々に変化した構造を有する液晶層を簡便かつ確実に形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
かくして本発明によれば、
（１）透明基材上に液晶分子の螺旋ピッチが連続的に変化する液晶層を有する光学積層体であって、該液晶層にフッ化アルキル基を有する化合物を含有していることを特徴とする光学積層体、
（２）フッ化アルキル基を有する化合物が末端フッ化アルキル基含有重合体であることを特徴とする（１）記載の光学積層体、
（３）フッ化アルキル基を有する化合物が少なくとも一部に光学活性な部位を有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の光学積層体、
（４）液晶層がコレステリック層であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の光学積層体、
（５）少なくともフッ化アルキル基を有する化合物、液晶化合物、及び溶剤を含む液晶塗布液を透明基材上に塗布する工程を有する（１）〜（４）のいずれか１項に記載の光学積層体の製造方法、
（６）（１）〜（５）のいずれか１項に記載の光学積層体、式Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直交する２方向の屈折率を表し、ｎｘ＞ｎｙである。ｎｚは厚さ方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）で定義されるＲｔｈが−２０ｎｍ〜−１０００ｎｍである位相差素子、及び１／４波長板を含むことを特徴とする輝度向上フィルム、
（７）（６）記載の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする偏光光源装置、
及び、
（８）（７）記載の偏光光源装置を備え、さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする液晶表示装置、がそれぞれ提供される。
【発明の効果】
【０００８】
透明基材上にフッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶組成物を塗布することにより、液晶層の螺旋ピッチを厚さ方向に徐々に変化した構造を有する液晶層を簡便かつ確実に形成することが可能となり、広帯域の円偏光分離膜を均一かつ効率よく製造することが可能となった。この広帯域円偏光分離膜、特定のＲｔｈを持つ位相差素子及び１／４波長板を一体化することで、性能・コストを両立された視野角特性が良好な輝度向上フィルムの作製が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を、１）光学積層体、２）輝度向上フィルム、３）偏光光源装置及び４）液晶表示装置に項分けして詳細に説明する。
【００１０】
１）光学積層体
本発明の光学積層体は、透明基材上に液晶分子の螺旋ピッチが連続的に変化する液晶層を有し、該液晶層がフッ化アルキル基を有する化合物を含有していることを特徴とする。
【００１１】
１−１）液晶層
本発明の光学積層体を構成する液晶層は、広い反射帯域が実現できることから、コレステリック層で形成されており、かつ該化合物の螺旋ピッチが厚さ方向に連続的に変化した構造を有する。
コレステリック層とは一方向にそろって配向した液晶分子が層を形成し、隣り合う液晶分子層毎に配向方向が僅かにずれた状態で順次液晶分子層が積層し、螺旋構造をなしている状態のことをいい、螺旋ピッチとは該分子層の配向方向が３６０度回転したときの分子層の厚さをいう。また、この場合における連続的に変化した構造とは、Ｉ）螺旋ピッチが液晶層の厚さ方向で一定の規則性を持って変化している液晶層、ＩＩ）螺旋ピッチが液晶層の厚さ方向で不規則に変化している液晶層である。
【００１２】
本発明の光学積層体の液晶層に用いる液晶性化合物は特に制約されず、目的の配向状態に応じて適宜選択される。例えば、棒状液晶性化合物、円盤状液晶性化合物、高分子液晶等が挙げられる。
棒状液晶性化合物としては、式（Ｉ）で表される化合物を挙げることができる。
式（Ｉ）：Ｒ１−Ｂ１−Ａ１−Ｂ３−Ｍ−Ｂ４−Ａ２−Ｂ２−Ｒ２
式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ２は反応性基を表す。反応性基であるＲ１、Ｒ２の具体例としては、下記化１に示す（ｒ−１）〜（ｒ−１５）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４は、それぞれ独立して単結合又は二価の連結基を表す。また、Ｂ３、Ｂ４の少なくとも一方は、-ＣＯ-Ｏ-であるのが好ましい。
Ａ１及びＡ２は炭素原子数２〜２０のスペーサ基を表す。スペーサ基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基等が挙げられる。スペーサ基を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン基の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン基の場合には、０〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素数が０〜１０、好ましくは１〜３である。
Ｍはメソゲン基を表す。メソゲン基Ｍの形成材料としては特に制限されないが、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
【００１３】
【化１】
2005265896.tif 000002
【００１４】
円盤状液晶性化合物としては、種々の文献（例えば、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ１１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４年）；液晶便覧編集委員会編、液晶便覧、第２章第２．１．１節（２０００年）に記載されているものに、前述の棒状液晶性化合物で挙げたものと同様の連結基、スペーサ基、重合性基を導入したものを用いることができる。
【００１５】
高分子液晶としては特に限定されず種々のものを使用できる。例えば、液晶便覧、液晶便覧編集委員会編、第３章第３．８節（２０００年）に掲載されているものを用いることができ、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団（メソゲン）がポリマーの主鎖に導入された液晶ポリマー、該メソゲンがポリマーの側鎖に導入されたタイプの液晶ポリマー等、種々のものを使用することができる。中でも、配向均一性の観点からは側鎖型高分子液晶が好ましい。
メソゲンがポリマーの主鎖に導入された液晶ポリマーとしては、パラ置換環状化合物等からなるメソゲン基が直接又は屈曲性を付与するスペーサ部を必要に応じ介して結合した構造を有する、ポリエステル系やポリアミド系、ポリカーボネート系やポリエステルイミド系等のポリマー等が挙げられる。
また、メソゲンがポリマーの側鎖に導入された液晶ポリマーとしては、ポリアクリレートやポリメタクリレート、ポリシロキサンやポリマロネート等を主鎖骨格とし、側鎖として必要に応じて共役性の原子団からなるスペーサ部を介してパラ置換環状化合物等からなる低分子結晶化合物（メソゲン部）を有するもの、低分子カイラル剤含有のネマチック系液晶ポリマー、カイラル成分導入の液晶ポリマー、ネマチック系とコレステリック系の混合液晶ポリマー等が挙げられる。
また、アゾメチン形やアゾ形、アゾキシ形やエステル形、ビフェニル形やフェニルシクロヘキサン形、ビシクロヘキサン形のようなパラ置換芳香族単位やパラ置換シクロヘキシル単位等からなるネマチック配向性を付与するパラ置換環状化合物を有するものに、不斉炭素を有する化合物等からなる適宜なカイラル成分や低分子カイラル剤等を導入する方法等により、コレステリック配向性のものとすることもできる（特開昭５５-２１４７９号公報、米国特許第５３３２５２２号明細書等）。ここで、パラ置換環状化合物におけるパラ位の末端置換基としては、シアノ基、アルキル基、アルコキシル基等が挙げられる。
前記スペーサ部としては、ポリメチレン鎖やポリオキシメチレン鎖等が挙げられる。スペーサ部を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン部の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン鎖の場合には、０〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン鎖の場合には、炭素数が０〜１０、好ましくは１〜３である。
【００１６】
メソゲンがポリマーの主鎖に導入されたタイプのポリマーを製造する方法としては、成分モノマーをラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合等により重合する方法等が挙げられる。また、メソゲンがポリマーの側鎖に導入されたタイプのポリマーを製造する方法としては、アクリル酸やメタクリル酸のエステルのようなビニル系モノマーに、メソゲン基を直接又は所望によりスペーサ部を介して導入したモノマーを、ラジカル重合法等により重合する方法、ポリオキシメチルシリレンのＳｉ-Ｈ結合を介し白金系触媒の存在下にビニル置換メソゲンモノマーを付加反応させる方法、主鎖ポリマーに付与した官能基を介して相間移動触媒を用いたエステル化反応によりメソゲン基を導入する方法、マロン酸の一部にメソゲン基を必要に応じスペーサ基を介して導入したモノマーとジオールとを重縮合反応させる方法等が挙げられる。
【００１７】
該液晶層のコレステリック層の螺旋ピッチを液晶層の厚さ方向に向かって連続的に変化させるには、液晶層の厚さ方向で螺旋を形成しない化合物濃度を液晶層の厚さ方向で連続的に変化させる、またはカイラル剤の濃度を液晶層の厚さ方向で連続的に変化させることにより達成される。
本発明においては、フッ化アルキル基を有する化合物を含む液晶塗布液を基材上に塗布すると、フッ化アルキル基の臨界表面張力が低いために空気界面での表面自由エネルギーを最小にしようとするドライビングフォースが働き、空気界面に該化合物が移行し、塗膜の厚さ方向にフッ化アルキル基を有する化合物の濃度分布が連続的に変化する構造を形成させることができる。その際、フッ化アルキル基を有する化合物が螺旋を形成しない化合物である場合、該化合物が螺旋ピッチを阻害する効果を示し、結果として螺旋ピッチが塗膜の厚さ方向に連続的に変化する構造を形成させることができる。
フッ化アルキル基を有する化合物としては、炭素−フッ素結合を有する化合物であれば特に限定されない。その具体例としては、含フッ素界面活性剤、含フッ素オレフィン化合物の重合体、過酸化フロロアルカロイルを重合開始剤として用いた重合体である末端フッ化アルキル基含有重合体などが挙げられる。
【００１８】
含フッ素界面活性剤としてはカチオン性、アニオン性、ノニオン性のいずれも使用可能であり特に限定されないが、入手の容易性からアニオン性界面活性剤が好ましい。含フッ素アニオン界面活性剤としては、下式（１）〜（４）で表される化合物が好ましい。
式（１）：Ｒf−Ｑ−ＣＯＯＭ
式（２）：Ｒf−Ｑ−ＳＯ３Ｍ
式（３）：Ｒｆ−Ｑ−ＯＳＯ３Ｍ
式（４）：（Ｒf−Ｑ−Ｏ）dＰＯ（ＯＭ）3-ｄ
式（１）〜（４）においてＲfは、アルキル基の水素原子の１個以上がフッ素原子に置換された基であり、Ｍは水素原子、ナトリウム原子又はアンモニウム等のカチオン構造を有する原子又は化合物を示す。Ｒf基の炭素数は２〜２０が好ましく、特に４〜１６が好ましい。炭素数が前記範囲であると、液晶化合物との相溶性が良好に保たれる。またＲf基は、直鎖構造または分岐構造であるが、直鎖構造が好ましい。分岐構造である場合には、分岐部分がＲf基の末端部分に存在し、かつ分岐部分が炭素数１〜４程度の短鎖であるのが好ましい。またＲf基は、フッ素原子以外の他のハロゲン原子を含んでいてもよい。他のハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。さらに、Ｒf基中の炭素−炭素結合間には、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。Ｒf基の末端部分の構造としては、−ＣＦ２ＣＦ３、−ＣＦ（ＣＦ３）２、−ＣＦ２Ｈ、−ＣＦＨ２、−ＣＦ２Ｃｌ等が挙げられ、−ＣＦ２ＣＦ３が好ましい。Ｒf基中のフッ素原子数は、［（Ｒf基中のフッ素原子数）／（Ｒf基と同一炭素数の対応するアルキル基中に含まれる水素原子数）］×１００（％）で表現した場合に、６０％以上が好ましく、特に８０％以上が好ましい。Ｒf基としては、アルキル基の水素原子の全てがフッ素原子に置換された基であるペルフルオロアルキル基（以下、「ＲＦ基」と記す。）が好ましい。さらにＲＦ基は、直鎖構造のＲＦ基、すなわちＦ（ＣＦ２）ｉ−（ｉは２〜２０の整数。）で表される基が好ましく、特にｉが４〜１６の整数である基が好ましい。
【００１９】
また、上記式（１）〜（４）においてＱは単結合または２価の有機基であり、−（ＣＨ２）ｐ＋ｑ−、−（ＣＨ２）ｐＯ（ＣＨ２）ｑ−、−ＣＦ＝ＣＨ（ＣＨ２）ｐ−、−（ＣＨ2）ｐＣＯＮＨ（ＣＨ2）ｑ−、−（ＣＨ2）ｐＯＣＯＮＨ（ＣＨ2）ｑ−、−（ＣＨ2）ｐＳＯ2ＮＲ（ＣＨ2）ｑ−、−（ＣＨ2）ｐＮＨＣＯＮＨ（ＣＨ2）ｑ−、−（ＣＨ2）ｐＣＨ（ＯＨ）（ＣＨ2）q−等が好ましい。ただし、Ｒは水素原子またはアルキル基を示す。また、ｐおよびｑはそれぞれ０以上の整数を示し、ｐ＋ｑは１〜２２の整数である。これらのうち、−（ＣＨ2）ｐ＋ｑ−、−（ＣＨ２）ｐＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｑ−、−（ＣＨ２）ｐＳＯ２ＮＲ（ＣＨ２）ｑ−であり、かつ、ｑが２以上の整数であって、ｐ＋ｑが２〜６である場合が好ましい。特に、ｐ＋ｑが２〜６である場合の−（ＣＨ２）ｐ＋ｑ−、すなわち、ジメチレン基、トリメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基が好ましい。
Ｒf基の具体例を以下に挙げる。なお以下の例においては、同一分子式を有する構造の異なる基である構造異性の基を含み、Ｃ４Ｆ９、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ６Ｆ１３、Ｃ７Ｆ１５、Ｃ８Ｆ１７、Ｃ９Ｆ１９、Ｃ１０Ｆ２１、Ｃ１２Ｆ２５、Ｃ１４Ｆ２９、Ｃ１６Ｆ３３、Ｈ（ＣＦ２）t、Ｃｌ（ＣＦ２）ｔ（ｔは２〜２０の整数。）、（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）ｊ（ｊは１〜１７の整数）等が挙げられる。
Ｒf基が、炭素−炭素結合間にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入された基である場合の具体例としては、Ｆ（ＣＦ２）５ＯＣＦ（ＣＦ３）、Ｆ［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］rＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＣＦ２、Ｆ［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｚＣＦ（ＣＦ３）、Ｆ［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｚＣＦ２ＣＦ２、Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｚＣＦ２ＣＦ２、Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｗＣＦ２ＣＦ２、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）などが挙げられる。ただし、ｒは１〜５の整数、ｚは１〜６の整数、ｗは１〜９の整数である。
【００２０】
上記式（１）の具体的な含フッ素有界面活性剤としては、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＯＨ、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＯＮＨ４、Ｃ９Ｆ１９ＣＯＯＨ、Ｃ９Ｆ１９ＣＯＯＮＨ４、Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＯＯＨ、Ｃ１０Ｆ２１ＣＨ２ＣＯＯＨ、Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ、Ｃ１０Ｆ２１ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２）２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ等が挙げられる。
化合物２の具体例としては、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ３Ｎａ、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ３Ｈ、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ３ＮＨ４等が挙げられる
化合物３の具体例としては、Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２ＯＳＯ３Ｈ、Ｃ１０Ｆ２１ＣＨ２ＣＨ２ＯＳＯ３Ｈ、Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２ＯＳＯ３Ｎａ、Ｃ１０Ｆ２１ＣＨ２ＣＨ２ＯＳＯ３Ｎａ、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２）２ＯＳＯ３Ｈ等が挙げられる。
化合物４の具体例としては、Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２ＯＰＯ（ＯＨ）２、Ｃ１０Ｆ２１ＣＨ２ＣＨ２ＯＰＯ（ＯＨ）２、（Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２ＰＯ（ＯＨ）、（Ｃ１０Ｆ２１ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２ＰＯ（ＯＨ）、Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２ＯＰＯ［ＯＮ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２］２、Ｃ１０Ｆ２１ＣＨ２ＣＨ２ＯＰＯ［ＯＮ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２］２、（Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２ＰＯ［ＯＮ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２］、（Ｃ１０Ｆ２１ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２ＰＯ［ＯＮ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２］等が挙げられる。
なお、含フッ素界面活性剤は、２種以上の混合物からなっていてもよい。
【００２１】
含フッ素オレフィン化合物の重合体は、含フッ素オレフィン化合物を繰り返し単位に含む重合体であり、アゾ系または有機過酸化物等の重合開始剤存在下にて重合反応を行うことにより得ることができる。
フッ素含有オレフィン化合物としては、フッ素含有ビニルエーテル化合物、フッ素含有アリルエーテル化合物、フッ素含有ビニルエステル化合物、フッ素含有（メタ）アクリレート化合物が挙げられる。
フッ素含有オレフィン化合物としては、式（５）、式（６）で表される化合部が挙げられる。
式（５）：ＣＸ１Ｘ２＝ＣＸ３Ｘ４
式（６）：ＣＸ１Ｘ２＝ＣＸ３Ｒｆ
式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子または塩素原子を表す。Ｒｆとしては、前述したＲｆであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないＲｆ基が好ましく、ＲＦ基がさらに好ましい。
式（５）で表されるオレフィン化合物の具体例としては、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、１−クロロ−１，２−ジフルオロエチレン、１，１−ジクロロ−２，２−ジフルオロエチレン等が挙げられる。
式（６）で表される化合物の具体例としては、ヘキサフルオロプロペン、１，１，３，３，３−ペンタフルオロプロペン、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、１，１，２−トリフルオロプロペン、３，３，３−トリフルオロプロペン、ヘキサフルオロイソブテン等が挙げられる。
【００２２】
フッ素含有ビニルエーテル化合部としては、式（７）で表される化合物が挙げられる。
式（７）：ＣＸ１２＝ＣＸ２−Ｏ−Ｒｆ
式（７）中、Ｘ１、Ｘ２はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。Ｒｆとしては、前述したＲｆであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないＲf基が好ましく、ＲF基がさらに好ましい。
式（７）で表される化合物の具体例としては、１，１，１−トリフルオロエチルビニルエーテル、パーフロロエチルビニルエーテル、２，２−ジフルオロエチルビニルエーテル、テトラフルオロエチルビニルエーテル、パーフロロエチルビニルエーテル、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルビニルエーテル、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルビニルエーテル、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９−ヘキサデカフルオロノニルビニルエーテル等が挙げられる。
【００２３】
フッ素含有アリルエーテル化合物としては、式（８）で表される化合物が挙げられる。
式（８）：ＣＸ１２＝ＣＸ２−（ＣＸ３２−Ｏ−Ｒｆ）
式中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。Ｒｆとしては、前述したＲｆであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないＲf基が好ましく、ＲF基がさらに好ましい。
式（８）で表される化合物の具体例としては、１，１，１−トリフルオロエチルアリルエーテル、パーフロロエチルアリルエーテル、２，２−ジフルオロエチルアリルエーテル、テトラフルオロエチルアリルエーテル、パーフロロエチルアリルエーテル、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアリルエーテル、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンチルアリルエーテル、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９−ヘキサデカフルオロノニルアリルエーテル等が挙げられる。
【００２４】
フッ素含有ビニルエステル化合物としては、式（９）で表される化合物が挙げられる。
式（９）：ＣＸ１ＣＸ２＝ＣＸ３−（−Ｏ−ＣＯ−Ｒｆ）
式（９）中、Ｘ１、Ｘ２及びX３はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。Ｒｆとしては、前述したＲｆであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないＲf基が好ましく、ＲF基がさらに好ましい。
式（９）で表される化合物の具体例としては、トリフロロ酢酸ビニル、パーフロロ酢酸ビニル等が挙げられる。
【００２５】
フッ素含有（メタ）アクリレート化合物としては、式（１０）で表される化合物が挙げられる。
式（１０）：ＣＨ２＝ＣＲＣＯＯ−Ｒｆ
式（１０）中、Ｒは水素原子またはメチル基を表す。Ｒｆとしては、前述したＲｆであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないＲf基が好ましく、ＲＦ基がさらに好ましい。
式（１０）で表される化合物の具体例としては、（メタ）アクリル酸−２，２，２−トリフルオロエチル、（メタ）アクリル酸−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、（メタ）アクリル酸−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル、（メタ）アクリル酸−２，２，３，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロペンチル、（メタ）アクリル酸−２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，６−ウンデカフルオロヘキシル、（メタ）アクリル酸−２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロヘプチル、（メタ）アクリル酸−２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオロオクチル、（メタ）アクリル酸−３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロオクチル、（メタ）アクリル酸−２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ノナデカフルオロデシル、（メタ）アクリル酸−３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１０−ヘプタデカフルオロデシル、（メタ）アクリル酸−２−トリフルオロメチル−３，３，３−トリフルオロプロピル、（メタ）アクリル酸−３−トリフルオロメチル−４，４，４−トリフルオロブチル、（メタ）アクリル酸−１−メチル−２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、（メタ）アクリル酸−１−メチル−２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル等が挙げられる。
【００２６】
なお、含フッ素オレフィン化合物重合体は、上述した化合物とフッ素を有さないラジカル重合性化合物との共重合体であってもよい。
含フッ素オレフィン化合物重合体は、フッ化アルキル基の配向性、液晶分子との相溶性の観点から末端フッ化アルキル基含有重合体が好ましい。末端フッ化アルキル基含有重合体としては、所望の重合性成分を、例えば、下記式（１１）で示される過酸化フロロアルカロイルを用いて重合反応を行うことにより得ることができる。
式（１１）：Ｒｆ１−ＣＯ−Ｏ−Ｏ−ＣＯ−Ｒｆ２
式（１１）におけるＲｆ１及びＲｆ２としては酸素原子で中断されてもよい、炭素数１〜２５のフルオロアルキル基である。この場合のフルオロアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよく、好ましくは−(ＣＦ２)ｍＦ（ｍ＝１〜１５の整数）で示されるパーフルオロアルキル基、またはＣＦ(ＣＦ３ )Ｏ(ＣＦ２ＣＦ(ＣＦ３)Ｏ)ｎＣ３Ｆ７（ｎ＝０〜６の整数）で示されるパーフルオロアルキル基を挙げることができる。Ｒｆ１の具体例としては、−ＣＦ３、−Ｃ２Ｆ５、−Ｃ３Ｆ７、−Ｃ６Ｆ１３および−Ｃ７Ｆ１５等−ＣｑＦ２ｑ＋１（ｑ＝１〜１０）で表されるフルオロアルキル基；−ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣ３Ｆ７、−ＣＦ（ＣＦ３）［ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）］ＯＣ３Ｆ７、および−ＣＦ（ＣＦ３）［ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）］２ＯＣ３Ｆ７等で表される基（オキシフルオロアルキレン基およびフルオロアルキル基を含有する基）等が挙げられる。
式（１１）で表される過酸化フルオロアルカノイルの具体例としては、過酸化ジペルフルオロブチリル、過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−オキサヘキサノイル、過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル−３，６−ジオキサノナノイル等が挙げられる。
【００２７】
末端フッ化アルキル基含有重合体に用いられる重合性成分としてはラジカル重合性があれば特に限定はなく、種々のオレフィン化合物を用いることができる。
ラジカル重合性成分の具体例としては、前述したフッ素含有オレフィン化合物、オレフィン化合物、ビニルエーテル化合物、アリルエーテル化合物、ビニルエステル化合物、（メタ）アクリル酸化合物及び（メタ）アクリルアミド化合物等が挙げられる。
【００２８】
末端フッ化アルキル基含有重合体の製造方法において、過酸化フルオロアルカノイル１１と前記重合性成分を反応させる際における仕込みモル比は生産性の観点から、過酸化フルオロアルカノイル１１／重合性成分が１／（０．１〜５０００）の範囲であるのが好ましく、特に、１／（０．５〜１０００）の範囲とするのが好ましい。また、前記過酸化フルオロアルカノイル１１の仕込みモル比を調節することにより得られる末端フッ化アルキル基含有重合体の分子量を調節することができる。即ち、過酸化フルオロアルカノイル１１の仕込みモル比を高くすれば分子量の低い重合体が得られ、過酸化フルオロアルカノイル１１の仕込みモル比を低くすれば分子量の高い重合体を得ることができる。
末端フッ化アルキル基含有重合体の製造方法において、過酸化フルオロアルカノイル１１と特定の重合性成分とを反応させるには常圧で行うことが可能であり、また生産性の観点から反応温度は−２０〜＋１５０℃の範囲が好ましく、０〜１００℃の範囲が特に好ましく、反応時間は３０分〜２０時間の範囲が好ましく、１〜１０時間の範囲が特に好ましい。
末端フッ化アルキル基含有重合体の製造方法において、過酸化フルオロアルカノイル１１と前記重合性成分を反応させることにより、目的とする末端フッ化アルキル基含有重合体を直接１段階反応により得ることができるが、過酸化フルオロアルカノイル１１の取扱い及び反応を、より円滑に行うために溶媒を用いることが好ましい。前記溶媒としては、ハロゲン化脂肪族溶媒が特に好ましく、具体的には例えば、塩化メチレン、クロロホルム、２−クロロ−１，２−ジブロモ−１，１，２−トリフルオロエタン、１，２−ジブロモヘキサフルオロプロパン、１，２−ジブロモテトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロテトラクロロエタン、１，２−ジフルオロテトラクロロエタン、フルオロトリクロロメタン、ヘプタフルオロ−２，３，３−トリクロロブタン、１，１，１，３−テトラクロロテトラフルオロプロパン、１，１，１−トリクロロペンタフルオロプロパン、１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン、１，１，１，２，２−ペンタフルオロ−３，３−ジクロロプロパン、１，１，２，２，３−ペンタフルオロ−１，３−ジクロロプロパン等を用いることができ、特に工業的には、１，１，１，２，２−ペンタフルオロ−３，３−ジクロロプロパン、１，１，２，２，３−ペンタフルオロ−１，３−ジクロロプロパン、１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン等を挙げることができる。前記溶媒を使用する場合、溶媒中の過酸化フルオロアルカノイル１１の濃度は溶液全体に対して０．５〜３０重量％であるのが望ましい。
【００２９】
液晶層の螺旋ピッチを効果的に連続的に変化させるといった観点から、フッ化アルキル基を有する化合物の少なくとも一部が光学活性な部位を有していることが好ましい。フッ化アルキル基を有する化合物が光学活性な部位を有することにより、該化合物がカイラル剤の特性を示し、コレステリック層の螺旋ピッチを効果的に形成させることができる。該化合物を含む液晶塗布液を基材上に塗布することにより、該化合物が空気界面に移行し、塗膜の厚さ方向にフッ化アルキル基を有する化合物の濃度分布が連続的に変化する構造を形成させることができる。その際、フッ化アルキル基を有する化合物がカイラル剤の特性を有しているため、得られた液晶層は塗膜の厚さ方向にカイラル剤の濃度分布が連続的に変化した構造を形成することになり、結果として螺旋ピッチが塗膜の厚さ方向に連続的に変化する構造を効果的に形成させることができる。
光学活性な部位を有するフッ化アルキル基を有する化合物としては、その構造中に光学活性な部位を一部含んでいれば特に限定されず、光学活性な部位を有する界面活性剤、光学活性な部位を有するオレフィン化合物と含フッ素オレフィン化合物との共重合体、過酸化フロロアルカロイルを用いて光学活性な部位を有するオレフィン化合物を重合した重合体、または過酸化フロロアルカロイルを用いて光学活性な部位を有するオレフィン化合物と他のラジカル重合活性を有する単量体との共重合体等が挙げられる。光学活性な部位を有するオレフィン化合物の具体例としては、特開平８−３６１６４及び特開２００２−６９１０７等に記載されている不斉炭素を有する化合物、特開２００３−２０７６４２及び特開２００３−２０７６４４等に記載されている軸不斉を有する化合物等が挙げられる。
光学活性な部位を有するフッ化アルキル基を有する化合物が重合体である場合における光学活性部位の量は特に限定されないが、コレステリック層の螺旋ピッチを効果的に形成させる観点から、光学活性な部位を有する繰り返し単位が８０〜１００ｍｏｌ％であることが好ましく、９０〜１００ｍｏｌ％であることがさらに好ましい。
【００３０】
光学活性な部位を有するフッ化アルキル基を有する化合物としては、該化合物の添加によって相転移温度の変化を避けるために、フッ化アルキル基を有する化合物が液晶性を示すもの、または該化合物が重合体である場合は繰り返し単位が液晶性を示す化合物の重合体、もしくは繰り返し単位の側鎖に液晶性を示す置換基を有する化合物の重合体が好ましい
液晶層に用いるフッ化アルキル基を有する化合物のフッ素含有量は、該化合物の表面配向性、液晶化合物との相溶性の観点から、０．５〜４０重量％であることが好ましく、２〜３０重量％であることがより好ましく、５〜２０重量％であることがさらに好ましい。なお、フッ素含有量は公知の方法で測定することができる。例えば、炭酸カリウムカプセル分解法、ピロヒドリシス燃焼法などで求めることができる。
液晶層に用いるフッ化アルキル基を有する化合物の分子量は特に限定は無いが、液晶化合物との相溶性の観点から、数平均分子量で５００〜９，０００が好ましく、２，０００〜８，０００がより好ましく、３，０００〜７，０００がさらに好ましいフッ化アルキル基を有する化合物の分子量の測定方法としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定することができる。
液晶層に用いるフッ化アルキル基を有する化合物の使用量はコレステリック層の螺旋ピッチ形成効果により適宜調整できる。コストの観点から塗布液の固形分に対して、通常０．００１〜５０重量％、好ましくは０．０１〜２０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％である。
【００３１】
本発明の光学積層体に用いる液晶層は必要に応じてカイラル剤を含んでいてもよい。カイラル剤としては特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。例えば、特開平６−２８１８１４号公報に記載されたカイラルモノマー、特開平８−２０９１２７号公報に記載されたカイラル剤、特開２００３−１３１１８７号公報に記載の光反応型カイラル化合物等が挙げられる。
またカイラル剤としては、カイラル剤の添加によって意図しない相転移温度の変化を避けるために、カイラル剤自身が液晶性を示すものが好ましい。さらに、経済性の観点から、液晶性化合物を捩じる効率を表す指標である、ＨＴＰ＝１／Ｐ・ｃで定義されるＨＴＰの大きなものが好ましい。ここで、Ｐはコレステリック相の螺旋ピッチ長を表し、ｃはカイラル剤の濃度を表す。
【００３２】
本発明に用いる液晶層は必要に応じて前記以外の界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、塗布液及び重合前の液晶層の表面張力を調整するために用いる。界面活性剤としては特に制約されず、市販のものを使用し得るが、ノニオン系の界面活性剤の使用が好ましい。なかでも、分子量が数千程度のオリゴマーであるノニオン系の界面活性剤の使用が特に好ましい。
本発明に用いる液晶層は必要に応じて配向調整剤を含んでいてもよい。配向調整剤は、基材上に形成された液晶層の空気側表面の配向状態を制御するためのものである。配向調整剤は、前記界面活性剤を兼ねる場合もある。配向調整剤としては特に制限されず、目的の配向状態に応じて種々のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、あるいはこれらの変性物等の樹脂類が挙げられる。
【００３３】
本発明に用いる液晶層は選択反射の中心波長が異なる複数の液晶層を積層して用いることもできる。
液晶層の厚さ（液晶層が複数の層からなる場合には全体の厚さ）は、配向の乱れや透過率低下の防止、選択反射の波長範囲（反射波長域）の広さ等の観点から、通常、１〜５０μｍ、好ましくは２〜３０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。また、支持基材を有する場合には、その基材を含めた合計厚さが、通常２０〜２００μｍ、好ましくは２５〜１５０μｍ、より好ましくは３０〜１００μｍである。
【００３４】
１−２）透明基材
本発明に用いる透明基材は、光学的に透明な基材であれば特に限定されず、例えば透明樹脂フィルム、１／４波長板、ネガティブレターダー又はポジティブレターダー等の位相差素子、ガラス基材等が挙げられる。生産性の観点から、長尺の透明樹脂フィルムがより好ましい。透明樹脂フィルムとしては、単層のフィルムであっても、複数のフィルムを積層した複層フィルムであってもよいが、１ｍｍ厚で全光線透過率が８０％以上のものが好ましい。
【００３５】
透明樹脂フィルムの樹脂材料としては、脂環式構造を有する重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、エポキシ系樹脂等が挙げられる。これらは１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、脂環式構造を有する重合体樹脂又は鎖状オレフィン系重合体が好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、脂環式構造を有する重合体樹脂がより好ましい。
脂環式構造を有する重合体樹脂は、重合体樹脂の繰り返し単位中に脂環式構造を有するものであり、主鎖中に脂環式構造を有する重合体樹脂及び側鎖に脂環式構造を有する重合体樹脂のいずれも用いることができる。脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素数に特に制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは６〜１５個である。
脂環式構造を有する重合体樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は使用目的に応じて適宜選択されるが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位が過度に少ないと、フィルムの耐熱性が低下するおそれがある。
脂環式構造を有する重合体樹脂は、具体的には、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体がより好ましい。
ノルボルネン系重合体としては、具体的にはノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物が最も好ましい。
上記の脂環式構造を有する重合体は、例えば特開２００２-３２１３０２号公報等に開示されている公知の重合体から選ばれる。
【００３６】
本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料のガラス転移温度は、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００〜２５０℃の範囲である。ガラス転移温度がこのような範囲にある透明樹脂からなる基材は、高温下での使用における変形や応力が生じることがなく耐久性に優れる。
本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン（重合体樹脂が溶解しない場合にはトルエン）を用いたＧＰＣで測定した重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは２５，０００〜８０，０００、より好ましくは２５，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成形加工性が高度にバランスされ好適である。
本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１．０〜１０．０、好ましくは１．０〜４．０、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。
【００３７】
本発明に好適に用いる脂環式構造を有する重合体樹脂は、その分子量２，０００以下の樹脂成分（すなわち、オリゴマー成分）の含有量が、好ましくは５重量％以下、より好ましくは３重量％以下、さらに好ましくは２重量％以下である。オリゴマー成分の量が多いと樹脂積層体を延伸する際に、表面に微細な凸部が発生したり、厚さむらを生じたりして面精度が悪くなる。オリゴマー成分の量を低減するためには、重合触媒や水素化触媒の選択、重合、水素化等の反応条件、樹脂を成形用材料としてペレット化する工程における温度条件等を最適化すればよい。オリゴマーの成分量は、シクロヘキサン（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン）を用いるＧＰＣによって測定することができる
本発明に用いる透明基材の厚さは特に制限されないが、材料コストや薄型・軽量化の観点から、その厚さは、通常１〜１０００μｍ、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは３０〜１５０μｍである。
また、本発明に用いる透明基材は予め表面処理されているものが好ましい。表面処理を施すことにより、透明基材と後記の配向膜との密着性を高めることができる。表面処理の手段としては、グロー放電処理、プラズマ放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理等が挙げられる。また、透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けることも、透明基材と後記の配向膜との密着性を高める上で好ましい。
【００３８】
透明基材の表面には、液晶化合物を配向させるための配向膜を設けることが好ましい。配向膜は、有機化合物のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログループの形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法による有機化合物の累積のような手段で形成することができる。また、電場や磁場の付与あるいは光照射により配向機能が生じる配向膜を設けることもできる。これらの中でも、透明基材上に形成する配向膜としては、連続処理を可能ならしめるという観点からは、ポリマーを塗布し、それをラビング処理することにより形成されるものが好ましい。ラビング処理はポリマー層の表面を布で一定方向に摩擦することにより行うことができる。
配向膜の形成に用いるポリマーとしては特に限定されず、用いる液晶化合物の種類と目的の配向に応じたものを適宜選択し得る。また配向膜は、液晶化合物と基材との密着性を付与する目的で、重合性基を有することが好ましい。配向膜の厚さは、通常０．００１〜５０μｍ、好ましくは０．０１〜５μｍ、より好ましくは０．０５〜１μｍである。
【００３９】
１−３）光学積層体の製造方法
本発明の光学積層体の製造方法は、少なくともフッ化アルキル基を有する化合物、液晶化合物、及び溶剤を含む液晶塗布液を透明基材上に塗布する工程を有する。
【００４０】
本発明の製造方法における透明基材、液晶塗布液はフッ化アルキル基を有する化合物、液晶化合物及び溶剤が必須成分であり、フッ化アルキル基を有する化合物及び液晶化合物としては、前述した化合物を用いることができる。
本発明の製造方法に用いる液晶塗布液の溶剤としては有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては特に限定はないが、ケトン類、ハロゲン化炭化水素類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物類、炭化水素類、エステル類、エーテル類等を用いることができる。これらは１種単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類の使用が好ましい。
【００４１】
本発明の製造方法に用いる液晶塗布液は必要に応じてカイラル剤、界面活性剤、配向調整剤又は重合開始剤を添加することができる。カイラル剤、界面活性剤、配向調整剤としては、前述した化合物を用いることができる。
重合開始剤は重合性を示す反応性基を有する液晶化合物を用いたときに好適に用いることができる。重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤のいずれもが使用できる。重合反応が迅速であることから、光重合開始剤の使用が好ましい。光重合開始剤の例としては、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号公報、同２９５１７５８号公報に記載のもの）、オキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号公報に記載のもの）、α-カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号公報、同２３６７６７０号公報に記載のもの）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号公報に記載のもの）、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号公報に記載のもの）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ-アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号公報に記載のもの）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０-１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号公報に記載のもの）等が挙げられる。重合開始剤の使用量は、液晶塗布液の固形分に対して、通常０．００１〜５０重量％、好ましくは０．０１〜２０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％である。
液晶層塗布液を透明基材上に塗布する方法は特に制限されず、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等の公知の塗工方法を採用することができる。
【００４２】
本発明の製造方法においては、液晶の相の基本構造（コレステリック相自身の螺旋構造）はできるだけ維持させることから、前記液晶塗布液を透明基材上に塗布した後、固定化する工程を有することが好ましい。
固定化する方法としては、重合性基の種類、重合性基の一分子あたりの数を調整したものを液晶性化合物として用いて加熱あるいは光照射して固定化する方法、非重合性液晶と重合性液晶との混合物を用いて加熱あるいは光照射して固定化する方法、高分子液晶を用いて所定の配向状態が得られた時点で急速に冷却することにより固定化する方法等が挙げられる。中でも生産性の観点から光照射による方法が好ましく、紫外線を用いる方法がより好ましい。光照射エネルギーは、通常、１ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２、好ましくは１ｍＪ／ｃｍ２〜８００ｍＪ／ｃｍ２である。
【００４３】
本発明の光学積層体の形状は特に制限されないが、フィルム状であるのが好ましい。フィルム状の本発明の光学積層体は、以下に述べるように、輝度向上フィルム、液晶表示装置の製造原料として有用である。
【００４４】
２）輝度向上フィルム
本発明の輝度向上フィルムは、透明基材上に所望の配向状態を有する液晶層を形成した光学積層体と、式：Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２-ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直交する２方向の屈折率を表し、ｎｘ＞ｎｙである。ｎｚは厚さ方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）で定義されるＲｔｈが、-２０ｎｍ〜-１０００ｎｍである位相差素子と、１／４波長板とを含むことを特徴とする。
また、上述した光学積層体は１／４波長板と組み合わせることでも輝度向上フィルムとして活用できる。
【００４５】
２−１）位相差素子
本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子は、面内のレタデーションを実質的に有さず、かつ、式：Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２-ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直交する２方向の屈折率を表し、ｎｘ＞ｎｙである。ｎｚは厚さ方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）で定義されるＲｔｈが、-２０ｎｍ〜-１０００ｎｍ、好ましくは-５０ｎｍ〜-５００ｎｍの範囲である。このような範囲のＲｔｈを有する位相差素子は、光源側から１／４波長板に斜めから入射する光の位相差を補償する機能を有する。
本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子は、主屈折率ｎｘ、ｎｙ及びｎｚ（ｎｘ、ｎｙ及びｎｚは前記と同じ意味を表す。）の関係が、ｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ、ｎｘ≒ｎｙを満たすことが必要である。位相差素子は複数の層から構成されていてもよい。この位相差素子が複数の層から構成されている場合、各層の主屈折率は異なっていてもよく、当該素子全体の屈折率が前記の関係を満たせばよい。この主屈折率は、自動複屈折計（例えば、王子計測器社製「ＫＯＢＲＡシリーズ」等）により測定することができる。なお、ｎｘ≒ｎｙとは、屈折率差が、通常０．０００２以内、好ましくは０．０００１以内、より好ましくは０．００００５以内のことである。
また、本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子の、式：Ｒｅ＝（ｎｘ-ｎｙ）×ｄ（ｎｘ、ｎｙ及びｄは前記と同じ意味を表す。）で定義される面内レタデーションＲｅは、通常２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下である。
このような光学特性を有する位相差素子としては、少なくとも負の固有複屈折値を有する材料（以下、単に負の材料ということがある。）を延伸配向させて得られた層を含むものを挙げることができる。
【００４６】
ここで、負の固有複屈折値を有する材料とは、分子が一軸性の秩序をもって配向した際に、光学的に負の一軸性を示す特性を有するものをいう。固有複屈折値が負の材料としては、ディスコティック液晶、ディスコティック液晶ポリマー、芳香族ビニル系重合体、ポリアクリロニトリル系重合体、ポリメタクリレート系重合体、セルロースエステル系重合体、これら構成単位の多元（二元、三元等）共重合体等が挙げられる。これらは１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、芳香族ビニル系重合体、ポリアクリロニトリル系重合体及びポリメチルメタクリレート系重合体の中から選択される少なくとも１種が好ましい。なかでも複屈折発現性が高いという観点から、芳香族ビニル系重合体がより好ましい。
芳香族ビニル系重合体とは、芳香族ビニル単量体の単独重合体、これらの２種以上の共重合体、又は芳香族ビニル単量体とこれと共重合可能な単量体との共重合体のことをいう。芳香族ビニル単量体としては、スチレン；４-メチルスチレン、４-クロロスチレン、３-メチルスチレン、４-メトキシスチレン、４-ｔｅｒｔ-ブトキシスチレン、α-メチルスチレン等のスチレン誘導体；等が挙げられる。また、これらを２種以上併用して使用してもよい。
芳香族ビニル単量体と共重合可能な単量体としては、プロピレン、ブテン又は塩化ビニル等のオレフィン化合物；アクリロニトリル；（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリル酸メチル等の（メタ）アクリレート化合物；無水マレイン酸；マレイミド；酢酸ビニル；等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性が高い観点から、スチレン及び／又はスチレン誘導体と無水マレイン酸との共重合体が好ましい。
前記負の固有複屈折を有する材料のガラス転移温度ＴｇＡは、耐久性の観点から、好ましくは１１０℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。
【００４７】
位相差素子としては、前記固有複屈折値が負の材料からなるフィルム又はシートを一軸延伸やアンバランス二軸延伸したものを、延伸方向（屈折率が最大又は最小になる方向）を互いに直交させて２枚積層したもの、あるいはバランス二軸延伸したもの（面内の任意の方向で屈折率が実質的に等しくなるように延伸したもの）を単層で用いることができる。なかでも、機械的強度等の点から、前記負の材料を延伸配向させて得られた層（Ａ層）の少なくとも片面に、透明樹脂材料からなる層（Ｂ層）を積層したものを用いるのが好ましく、吸湿や温度変化、又は経時変化による反り等を防止する観点からは、固有複屈折値が負である材料からなる層（Ａ層）の両面に、透明樹脂材料からなる層（Ｂ層）が積層されることがより好ましい。
【００４８】
ここで用いる透明樹脂材料としては、１ｍｍ厚で全光線透過率が８０％以上のものであれば、特に制限されない。例えば、前記本発明における光学積層体の透明基材の材料として上述したものと同様なものを使用することができる。
透明樹脂材料からなる層（Ｂ層）の厚さは、特に限定されないが、通常１５〜２５０μｍ、好ましくは２５〜１５０μｍである。
前記負の固有複屈折値を有する材料及び／又は透明樹脂材料には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、染料、有機又は無機の増量剤、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマー等の公知の添加成分を、本発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。これらの添加剤の添加量は樹脂材料に対して、通常０〜２０重量％、好ましくは０〜１０重量％、より好ましくは０〜５重量％である。
【００４９】
本発明に使用する位相差素子は、前記負の固有複屈折値を有する材料からなる層（Ａ層）と透明樹脂材料からなる層（Ｂ層）との間に接着剤層（Ｃ層）を設けてもよい。接着剤層（Ｃ層）は、Ａ層に用いる負の固有複屈折値を有する材料とＢ層に用いる透明樹脂材料との双方と親和性があるものから形成することができる。例えば、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルアセタール系、塩化ビニル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエチレン系、セルロース系の粘着剤又は接着剤などが挙げられる。中でも、酢酸ビニル系粘着剤又は接着剤、及び、アクリル系粘着剤又は接着剤が好ましい。酢酸ビニル系粘着剤又は接着剤における主成分として、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体が、好適である。アクリル系粘着剤又は接着剤における主成分としては、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル等と、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル等との共重合体が好適である。
前記接着剤及び粘着剤の中でも、複屈折性の観点から延伸温度よりも低温のガラス転移温度を有する粘着剤又は接着剤が好ましく、特に、前記透明樹脂材料、及び前記負の固有複屈折値を有する材料に対して、５℃以上低いガラス転移温度を有する粘着剤又は接着剤がより好ましく、２０℃以上低い粘着剤又は接着剤が特に好ましい。
接着剤層（Ｃ層）の厚さは特に限定されないが、好ましくはｌ〜５０μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍである。
【００５０】
位相差素子を製造する方法としては特に制限されないが、負の固有複屈折値を有する材料からなる層（Ａ層）の少なくとも片面に、透明樹脂材料からなる層（Ｂ層）を積層して未延伸積層体を得、これを一軸又は二軸延伸する方法が好ましい。
未延伸積層体を得る方法としては、共押出Ｔダイ法、共押出インフレーション法、共押出ラミネーション法等の共押出による成形方法、ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形方法、及び基材樹脂フィルムに対して樹脂溶液をコーティングするようなコーティング成形方法等の公知の方法を適宜利用することができる。なかでも、製造効率等の観点から、共押出による成形方法が好ましい。押出し温度は、使用する固有複屈折値が負である材料や透明樹脂材料及び必要に応じて用いられる接着剤の種類に応じて適宜選択すればよい。
前記未延伸積層体を延伸する方法は特に制限はなく、従来公知の方法が適用され得る。具体的には、ロール側の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等の一軸延伸法；固定するクリップの間隔を開いての縦方向の延伸と同時に、ガイドレールの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法や、ロール間の周速の差を利用して縦方向に延伸した後、その両端部をクリップ把持してテンターを用いて横方向に延伸する逐次二軸延伸法等の二軸延伸法；が挙げられる。面方向の屈折率をバランスさせ、面内レタデーションを実質的にゼロにするには二軸延伸法が好ましい。
【００５１】
延伸温度は特に制限されないが、位相差素子が前記積層構造をとる場合は、固有複屈折が負の材料のガラス転移温度ＴｇＡとすると、（ＴｇＡ-３０）℃から（ＴｇＡ＋６０）℃の間、より好ましくは（ＴｇＡ-１０）℃から（ＴｇＡ＋５０）℃、さらに好ましくは（ＴｇＡ-５）℃から（ＴｇＡ＋１５）℃の範囲である。延伸温度を上記範囲とすることにより、延伸時にＢ層に屈折率異方性を発現しにくくすることができ、目的とする面内の直交軸方向と厚さ方向の屈折率の関係を容易に得ることができる。
延伸倍率は、通常、１．０１〜３０倍、好ましくは１．０１〜１０倍、より好ましくは１．０１〜５倍である。延伸倍率が上記範囲を外れると、配向が不十分で屈折率異方性、ひいてはレタデーションの発現が不十分になったり、積層体が破断したりするおそれがある。
【００５２】
２−２）１／４波長板
本発明に用いる１／４波長板としては、入射光に対して１／４波長の位相差を与えるものであれば特に制限されないが、広帯域１／４波長板が好適である。ここで広帯域１／４波長板とは、波長４１０〜６６０ｎｍを含む可視光域全体でレタデーションがほぼ１／４波長になる１／４波長板のことである。
本発明に用いる１／４波長板としては、正の固有複屈折値を有する材料からなる層（Ｄ層）の少なくとも１層と、負の固有複屈折値を有する材料からなる層（Ｅ層）の少なくとも１層とを有し、前記Ｄ層とＥ層における分子鎖の配向方向が等しいものが好ましい。
【００５３】
前記Ｄ層を構成する正の固有複屈折値を有する材料は、分子が一軸性の秩序をもって配向した際に、光学的に正の一軸性を示す特性を有するものをいう。正の固有複屈折値を有する材料としては、例えば、棒状液晶、棒状液晶ポリマー、脂環式構造を有する重合体樹脂、オレフィン系重合体、ポリエステル系重合体、ポリアリーレンサルファイド系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ポリカーボネート系重合体、ポリアリレート系重合体、セルロースエステル系重合体、ポリエーテルスルホン系重合体、ポリスルホン系重合体、ポリアリルスルホン系重合体、ポリ塩化ビニル系重合体、あるいはこれらの構成単位の多元（二元、三元等）共重合体等が挙げられる。これらは１種を単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明においては、これらの中でも、脂環式構造を有する重合体樹脂又はオレフィン系重合体の使用が好ましく、光透過率特性、耐熱性、寸度安定性、光弾性特性等の観点から、脂環式構造を有する重合体樹脂の使用がより好ましい。ここで用いる脂環式構造を有する重合体樹脂としては、前記本発明における光学積層体の透明基材の材料として上述したものと同様なものを使用することができる。脂環式構造を有する重合体樹脂のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、優れた光学特性が得られる観点から、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００〜２５０℃、さらに好ましくは１２０〜２００℃の範囲である。
【００５４】
また、（Ｅ）層を構成する負の固有複屈折値を有する材料としては、芳香族ビニル系重合体の使用が好ましい。芳香族ビニル系重合体としては、前記位相差素子において列記したものと同様のものが挙げられる。
【００５５】
本発明に用いる１／４波長板を製造する方法は特に制限はなく、例えば、（ｉ）Ｄ層とＥ層とを別々に成膜し、接着剤層（Ｆ層）を介してドライラミネーションにより積層して積層体とする方法、（ｉｉ）共押出法により成膜して積層体を得る方法等が挙げられる。これらの中でも、層間剥離強度が大きい積層体を得ることができ、かつ、生産効率に優れることから、（ｉｉ）の共押出法による成膜法が好ましい。共押出法により積層体を得る方法は、具体的には、複数基の押出機を用い、正の固有複屈折値を有する材料と負の固有複屈折値を有する材料とを多層ダイから押出すことにより成膜するものである。
【００５６】
本発明に用いる１／４波長板には必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、染料、有機又は無機の増量剤、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマー等の公知の添加成分を、本発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。これらの添加剤の添加量は樹脂材料に対して、通常０〜２０重量％、好ましくは０〜１０重量％、より好ましくは０〜５重量％である。
正の固有複屈折値を有する材料からなる層（Ｄ層）と負の固有複屈折値を有する材料からなる層（Ｅ層）を遅相軸を直交させて積層するには、各層の分子鎖の配向方向を等しくさせればよい。すなわち、当該１／４波長板は、固有複屈折値が異符号の材料からなる層（Ｄ層とＥ層）の積層体であるため、Ｄ層とＥ層との延伸方向を一致させれば、２相の遅相軸を必然的に直交させることができる。
【００５７】
このような１／４波長板は、正の固有複屈折値を有する材料及び負の固有複屈折値を有する材料からなる積層体を延伸処理することにより製造することができる。積層体を延伸する方法は特に制限はなく、従来公知の方法を採用できる。延伸する方法としては、例えば、ロール側の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等が挙げられる。これらの中で、縦方向の一軸延伸が好適である。一軸延伸の延伸倍率に特に制限はないが、１．１〜３．０倍であることが好ましく、１．２〜２．２倍であることがより好ましい。延伸倍率が上記範囲を外れると、配向が不十分で屈折率異方性、ひいてはレタデーションの発現が不十分になったり、積層体が破断したりするおそれがある。
前記積層体を延伸する際の温度は、前記Ｄ層及びＥ層を構成する樹脂のガラス移転温度をＴｇとすると、好ましくは（Ｔｇ-３０）℃から（Ｔｇ＋６０）℃の間、より好ましくは（Ｔｇ-１０）℃から（Ｔｇ＋５０）℃の温度範囲である。延伸温度を上記範囲とすることにより、目的とするレタデーションを容易に得ることができる。
また、前記積層体を前述した共押出法により製造した場合には、従来の１／４波長板の製造時に必要であった、延伸フィルムのチップの切り出しや、切り出したチップの貼り合わせ等の作業が不要となり、いわゆるロールトゥロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ）方式により、連続的に長尺の１／４波長板を生産することができる。
【００５８】
１／４波長板は、Ｄ層を少なくとも１層と、Ｅ層を少なくとも１層有し、前記Ｄ層とＥ層における分子鎖の配向が等しい光学積層体であれば、その層構成に特に制限されないが、Ｄ層／Ｅ層／Ｄ層、又はＥ層／Ｄ層／Ｅ層の層構成を有するのが好ましい。また、前記Ｄ層とＥ層との層間にＦ層（接着剤層）をさらに有し、例えばＤ層-Ｆ層-Ｅ層の３層構造、又はＤ層-Ｆ層-Ｅ層-Ｆ層-Ｄ層若しくはＥ層-Ｆ層-Ｄ層-Ｆ層-Ｅ層の５層構造とすることができる。前記Ｆ層を構成する接着剤については、前記位相差素子において列記したものと同様のものを使用できる。
１／４波長板の厚さは、その使用目的等に応じて適宜決定することができる。安定した延伸処理による均質な延伸フィルムが得られる観点から、好ましくは１０〜３００μｍ、より好ましくは３０〜２００μｍである。
【００５９】
本発明においては、広帯域１／４波長板として、前記したもの以外に、特開平５-１００１１４号公報、特開平１１-２３１１３２号公報等に記載されている１／２波長板と１／４波長板を積層したもの、あるいは広帯域位相差フィルムＷＲＦ（帝人社製）等も好適に用いることができる。
【００６０】
本発明の輝度向上フィルムは、上述した液晶層を有する光学積層体、上述した位相差素子及び１／４波長板とを含むことを特徴とする。
本発明の輝度向上フィルムの層構成例を図１に示す。図１中、１は光学積層体、２は位相差素子、３は１／４波長板である。図１に示す輝度向上フィルム１０は、例えば、図２に示すように、光源Ａ、拡散板４、輝度向上フィルム１０、プリズムシート５、及び偏光板６を順次配置して用いることができる。光源Ａより出射した光線Ｌは、拡散板４を通過することにより均一な分布を持つ拡散光に変換される。次に、輝度向上フィルム１０に入射した光線は異なる回転方向を持つ円偏光に分離され、一方の回転方向の円偏光は透過し、他方の回転方向の円偏光は反射される。透過した円偏光は１／４波長板３により偏光板６の透過軸に平行な直線偏光に変換される。一方反射された円偏光は拡散板４による偏光解消作用を受けて非偏光化された後、光源Ａの背面側に配置された反射板Ｂによって再び拡散板側に出射されて再利用される。このことにより、光源より出射した光の有効利用が図られ、表示輝度を向上させることができる。
図１に示す輝度向上フィルムは、例えば、次のようにして製造することができる。先ず、透明基材上に配向膜を形成し、該配向膜上に、フッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶組成物を塗布し、次いで化学作用照射することにより、液晶層の螺旋ピッチが厚さ方向に徐々に変化した構造を有する光学積層体が形成される。次に、前記光学積層体に又は接着剤層若しくは粘着剤層を介して、式：Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２-ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘ、ｎｙは厚さ方向に垂直な互いに直交する２方向の屈折率を表し、ｎｘ＞ｎｙである。ｎｚは厚さ方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）で定義されるＲｔｈが、-２０ｎｍ〜-１０００ｎｍである位相差フィルムを積層することにより、位相差素子を形成する。次いで、該位相差素子上に、直接に又は接着剤層若しくは粘着剤層を介して、１／４波長板を積層することにより、目的とする輝度向上フィルムを得ることができる。
【００６１】
本発明の輝度向上フィルムを、例えば、サイドライト型導光板等の適宜な面光源と組み合わせて用いることにより、コレステリック液晶層による反射円偏光を偏光解消して出射光として再利用することで反射ロスをなくすことができる。また、その出射光をコレステリック液晶層に積層された光学積層体を介して位相制御して偏光板透過性の直線偏光成分を豊富に含む状態に変換することで、偏光板による吸収ロスを防止して輝度の向上を図ることができる。
【００６２】
３）偏光光源装置
本発明の偏光光源装置は、本発明の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする。本発明の偏光光源装置は、光反射層、光源及び本発明の輝度向上フィルムを備え、光源から発した光が輝度向上フィルムのコレステリック液晶層側から入射し、輝度向上フィルムで反射した反射円偏光を光反射層で反射し、輝度向上フィルムに再入射するように光反射層、光源及び輝度向上フィルムを配置しているのが好ましい。
本発明における偏光光源装置の層構成の例を図３に示す。図３中、Ｃは光源ホルダ、Ｄは導光板である。輝度向上フィルム１０は、コレステリック液晶層１、位相差素子２及び１／４波長板３からなる。
側面に配置された光源Ａからの光は、導光板Ｄに入射し、上方（コレステリック液晶層１側）に出射する。コレステリック液晶層１に入射した光は、左右いずれか一方の円偏光が透過し、他方の円偏光は反射して導光板Ｄに再入射する。導光板に再入射した光は、下面の反射層Ｂで反射して再びコレステリック液晶層１に入射し、透過光と反射光に再度分離される。これにより、光源Ａから出射した光の有効利用が図られ、優れた輝度向上効果を得ることができる。光源Ａとしては特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。
導光板Ｄとしては、その形状が入射面に対向する側端部の厚さが入射面のそれよりも薄い形状のもの（くさび型）が好ましい。また、出射面からの出射効率に優れ、その出射面に対する垂直性に優れて出射光の有効利用を図ること等の観点から、微細なプリズム状凸部を有する構造のものが好ましい。導光板Ｄは、ノルボルネン系重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の透明性を有する材料で形成することができる。また、反射層Ｂは、例えば、メッキ層、金属蒸着層、金属箔、金属蒸着シート、メッキシート等により適宜に形成することができる。反射層は、導光板の対向面に一体化されていても良いし、反射シート等として導光板と重ね合わせて形成することもできる。
本発明の偏光光源装置は、本発明の輝度向上フィルムを備えるものであるため、優れた輝度向上効果を奏し、かつ広い視野角特性を有する。
【００６３】
４）液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、本発明の偏光光源装置を有し、さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする。液晶表示装置は、一般に、液晶シャッターとして機能する液晶セルとそれに付随する駆動装置、偏光板、バックライト、及び必要に応じて補償用位相差板等の構成部品を組み合わせることにより製造することができる。本発明の液晶表示装置は、本発明の光学積層体を用いる点を除いて特に限定はなく、従来法に準じた方法により製造することができる。
本発明における液晶表示装置の層構成の例を図４に示す。図４に示す液晶表示装置は、本発明の偏光光源装置をバックライトシステムに用いている。図４中、７は液晶セル、６ａは下方の偏光板、６ｂは上方の偏光板であり、４ａ及び４ｂは拡散板である。なお、下側の偏光板６ａ及び拡散板（４ａ及び４ｂ）は省略することもできる。
用いる液晶モードは特に限定されない。液晶モードとしては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）型等が挙げられる。また、偏光板（６ａ及び６ｂ）としては特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。
本発明の液晶表示装置は、本発明の光学積層体を有しているので優れた輝度向上効果を得ることができ、また、広い視野角特性を得ることができる。
【実施例】
【００６４】
次に、本発明を実施例により説明するが、本発明を何ら限定するものではない。
【００６５】
（実施例１）
［光学活性名部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体の合成］
コンデンサー、温度計、攪拌機及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、フッ素系溶媒ＡＫ−２２５（旭硝子社製、１，１，１，２，２‐ペンタフルオロ‐３，３‐ジクロロプロパン：１，１，２，２，３‐ペンタフルオロ‐１，３‐ジクロロプロパン＝１：１．３５（モル比）の混合溶媒））５０重量部、下記化２に示す構造の光学活性を有する反応性カイラル剤（化合物１、式中＊は光学活性部位を示す）５．２２重量部を仕込み、反応容器を４５℃に調温し、次いで過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−オキサヘキサノイル／ＡＫ２２５の１０重量％溶液６．５８重量部を５分かけて滴下した。滴下終了後、４５℃、５時間、窒素気流中で反応させ、その後生成物を５ｍｌに濃縮し、ヘキサンで再沈澱を行い、乾燥することにより光学活性名部位を有する末端フッ化化アルキル基含有重合体（化合物Ａ）３．５重量部（収率６０％）を得た。得られた重合体の分子量をＧＰＣを用いＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を展開溶剤として測定したところ、Ｍｎ＝４，０００（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７７）であり、フッ素含有量を測定したところフッ素含有量は５．８９重量％であった。
【００６６】
【化２】
2005265896.tif 000003
【００６７】
［光学積層体の作製］
厚さ１００μｍ、幅６８０ｍｍ、長さ５００ｍの光学的に等方性の脂環式構造を有する重合体樹脂を透明支持体として用いた。この透明支持体の両面をプラズマ放電処理した後、ポリビニルアルコール１０重量部、水３７１重量部からなる配向膜塗布液を透明支持体の片面に塗布、乾燥し、厚さ１μｍの配向膜を形成した。次いで、透明支持体の長手方向に対し平行方向に連続的に配向膜上にラビング処理を実施した。
配向膜の上に、下記化３に示す液晶化合物（化合物２）８．２重量部、下記化４に示す光重合開始剤（化合物３）０．３重量部、先に作製した光学活性名部位を有する末端フッ化化アルキル基含有重合体（化合物Ａ）１．９重量部、メチルエチルケトン２４．０重量部からなる液晶塗布液をバーコーターを用いて塗布し、１０秒間室温にて乾燥後、１００℃のオーブン中で２分間加熱（配向熟成）し、さらに３０秒間紫外線照射し、厚さ５．０μｍのコレステリック液晶層（Ａ）を有する円偏光分離層（Ｂ）を作製した。該コレステリック液晶層（Ａ）の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、層法線方向に螺旋軸を有し、厚さ方向にコレステリックピッチが連続的に変化した構造を有していた。
【００６８】
【化３】
2005265896.tif 000004
【００６９】
【化４】
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【００７０】
［位相差素子の作製］
負の固有複屈折値を有する材料としてスチレン-無水マレイン酸共重合体（「ダイラークＤ３３２」、ノパケミカル社製、Ｔｇ＝１３１℃）、透明樹脂材料としてノルボルネン系樹脂（商品名：ＺＥＯＮＯＲ１０２０、日本ゼオン社製、Ｔｇ＝１０５℃）を用いた。まず、２つの押出し機が押出しダイに一体に組み合わされた押出しダイのそれぞれの押出し機に、溶融状態の前記ノルボルネン系樹脂及び前記スチレン-無水マレイン酸共重合体をそれぞれ格納した。前記ノルボルネン系樹脂を格納した押出し機の押出し流路は２つに分岐していて、分岐した流路から押出されたノルボルネン系樹脂は、他の押出し機から押出されたスチレン−無水マレイン酸共重合体を挟持して、押出しダイ内部で３層構成の積層体を形成するように構成した。また、前記２つの押出し機の押出しダイへの連通口にはフィルタが配置されていて、前記ノルボルネン系樹脂及び前記スチレン−無水マレイン酸共重合体をフィルタを通してから、前記押出しダイ内部に押出すようにし、３構造を有する積層体を得た。該積層体の厚さむらを、走査式厚さ計を用いて測定した。測定は積層体の長手方向に連続的走査して行った。得られた積層体は厚さ平均３００μｍであり、厚さむらは前記厚さ平均に対して２．５％であった。
次いで、該積層体をゾーン加熱の縦一軸延伸装置とテンター延伸（横一軸延伸）装置に順次送り込んで逐次二軸延伸を行うことにより位相差素子（Ｅ）を作製した。延伸温度は縦延伸、横延伸のいずれも１４０℃、延伸倍率は縦延伸が１．８倍、横延伸は１．５倍とした。
得られた位相差素子（Ｅ）の平均厚さは１２０μｍ、自動複屈折測定装置ＫＯＢＲＡ−２１ＳＤＨ（王子計測機器社製）を用いて屈折率、レタデーションを測定したところ、面方向の屈折率はｎｘ＝１．５７３２、ｎｙ＝１．５７３１、厚さ方向の屈折率はｎｚ＝１．５７５７であった。レタデーションは、面内Ｒｅが１０ｎｍ、厚さ方向Ｒｔｈが−３００ｎｍであった。
【００７１】
［１／４波長板の作製］
正の固有複屈折値を有する材料としてノルボルネン系樹脂（商品名：ＺＥＯＮＯＲ１４２０、日本ゼオン社製、Ｔｇ＝１３６℃）及び負の固有複屈折値を有する材料としてスチレン−無水マレイン酸共重合体（商品名：ダイラークＤ３３２、ノバケミカル社製、Ｔｇ＝１３１℃）を用い、位相差素子と同様の手法に３層構造の積層体を得た。該積層体の厚さむらを、走査式厚さ計を用いて測定した。測定は積層体の長手方向に連続的走査して行った。得られた積層体は厚さ平均１２０μｍであり、厚さむらは前記厚さ平均に対して２．２％であった。
次に、該積層体を１２５℃で縦一軸延伸装置により１．７倍に延伸し、自動複屈折測定装置ＫＯＢＲＡ−２１ＳＤＨ（王子計測機器社製）を用いてレタデーションを測定したところ、波長λ＝４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍにおけるレタデーションと波長との比が、それぞれ０．２３５、０．２５０及び０．２３２である、広帯域１／４波長板（Ｆ）が得られた。
【００７２】
［輝度向上フィルムの作製］
実施例で得られた円偏光分離層（Ｂ）をそれぞれ上記で作製した位相差素子（Ｅ）及び広帯域１／４波長板（Ｆ）をこの順で積層し、輝度向上フィルム（Ｇ）とした。
【００７３】
［偏光光源装置の作製］
入射端面側に冷陰極管が配置され、かつ裏面側に光反射シートが設けられた導光板の出射面側に、順次光拡散シート、輝度向上フィルム（Ｇ）を円偏光分離層が拡散シート側に向くように積層し偏光光源装置を作製した。
【００７４】
［液晶表示装置の作製］
前記偏光光源装置の１／４波長板側に、順次偏光板、視野角拡大フィルム(商品名：ＷＶフィルム、富士写真フィルム（株）製)、透過型のＴＮ液晶表示素子及び偏光板を配置し、液晶表示装置を作製した。
【００７５】
（比較例１）
実施例における光学活性名部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体を下記化５に示す化合物４に変え、実施例と同様の手法により円偏光分離層（Ｃ）を作製した。さらに、円偏光分離層（Ｃ）を実施例で作製した位相差素子（Ｅ）及び広帯域１／４波長板（Ｆ）をこの順で積層し、輝度向上フィルム（Ｈ）とした。さらに、得られた輝度向上フィルム（Ｈ）を用いて実施例と同様の操作により、偏光光源装置及び液晶表示装置を作製した。
【００７６】
【化５】
2005265896.tif 000006
【００７７】
（比較例２）
コンデンサー、温度計、攪拌機及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、トルエン３０重量部、メチルエチルケトン３０重量部、光学活性を有する前記化２に示す反応性カイラル剤（化合物１、式中＊は光学活性部位を示す）１０重量部を仕込み、反応容器を４５℃に調温し、次いでジイソブチルパーオキサイド（パーロイルＩＢ、日本油脂社製）／メチルエチルケトン１０重量％溶液６．６７重量部を５分かけて滴下した。滴下終了後、４５℃、５時間、窒素気流中で反応させ、その後生成物を５ｍｌに濃縮し、ヘキサンで再沈澱を行い、乾燥することによりカイラル剤重合体（化合物Ｂ）８．６重量部（収率８０．６％）を得た。得られた重合体の分子量をＧＰＣを用いＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を展開溶剤として測定したところ、Ｍｎ＝４，６００（Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０１）であった。
次いで、実施例における光学積層体の作製における光学活性な部位を有する末端フッ素化アルキル基含有重合体（Ａ）を、カイラル剤重合体（Ｂ）に変えた以外は実施例と同様の手法により円偏光分離層（Ｄ）を作製した。さらに、円偏光分離層（Ｄ）を実施例で作製した位相差素子（Ｅ）及び広帯域１／４波長板（Ｆ）をこの順で積層し、輝度向上フィルム（Ｉ）とした。さらに、得られた輝度向上フィルム（Ｉ）を用いて実施例と同様の操作により、偏光光源装置及び液晶表示装置を作製した。
【００７８】
［性能比較］
液晶層にフッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶層から構成される輝度向上フィルム（Ｇ）を用いて得た液晶表示装置では、画面全体に渡り良好な白表示ができた。これに対して、フッ化アルキル基を有する化合物を含有しない液晶層から構成される輝度向上フィルム（Ｈ）、（Ｉ）を用いて得た液晶表示装置では、表示面全面に渡って着色し、良好な表示ができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】輝度向上フィルムの原理・構成を示す概略図である。
【図２】本発明の輝度向上フィルムの層構成を示す図である。
【図３】本発明の偏光光源装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…光学積層体、２…位相差素子、３…１／４波長板、４、４ａ、４ｂ…拡散板、５…プリズムシート、６、６ａ、６ｂ…偏光板、７…液晶セル、１０…輝度向上フィルム、Ａ…光源、Ｂ…反射板（反射層）、Ｃ…光源ホルダ、Ｄ…導光板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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